电网故障定位
配电网故障定位现状及方法综述
配电网故障定位现状及方法综述摘要：随着人们对配电网供电安全稳定性的不断提升，尽早发现配电网故障点就显得越来越重要。
而电力系统配电网的故障精准定位问题一直没有得到很好地解决，对该问题的研究能够减少经济损失，保障人们的正常生活。
因此，本文分析了现阶段常用的故障定位方法的优点和缺点以及各自的适用范围。
关键词：故障定位；优缺点；适用范围引言：近年来，我国电网规模的不断扩大，配电网的线路结构也日益复杂，人们的生活越来越离不开电能的同时，用户对供电安全稳定的要求也不断提高。
要提高供电稳定性首先要尽可能减少故障的发生情况；另一方面，在故障发生后要能迅速解决故障并重新供电。
配电网故障定位可大幅度减少故障排查的工作强度，从长远角度看，能有效提高配电网供电稳定性。
常用的配电网故障定位方法及其优缺点当前配电网故障定位方法主要有阻抗法、故障行波法、故障指示器法等。
1.阻抗法阻抗法是根据发生故障的时间点所测得的对应电压和电流得出故障回路阻抗的方法，又因理想条件下，回路阻抗与距离大致呈正相关，由阻抗数值可定位故障发生点。
阻抗法原理十分简单，但配电网线路很复杂，且受负荷影响较大。
因此，故阻抗法不能直接的用于测距计算，在实际应用中常常用作估计大致故障点。
2.行波法行波法一般可分为单端法、双端法。
（1）单端行波法单端行波法是利用故障产生的暂态行波进行单端定位的方法。
在线路发生故障时，故障点产生的暂态行波在故障点与母线之间来回反复，根据行波在测量点与故障点之间往返一次的时间和行波的波速即可求得故障点的距离。
单端行波法计算公式如下所示：l=（t1-t0）v/2式中l为故障距离；L为线路全长；t0、t1分别为故障波头和反射波到达计算端母线的时间点；t2为另一边母线的反射波到达的时间点；v为行波的速度。
该方法原理同样简单，但在实际工程中，由于故障点反射波、母线反射波难以识别，因此，单端行波法一般用作双端行波法的补充。
（2）双端行波法双端行波法是利用在线路产生故障时，初始行波向线路两端的两个测量点发射到达的时间差计算故障点到两边分别的距离。
电网故障定位课件PPT
电网故障定位的重要性
快速准确地定位故障 位置，可以减少停电 时间，提高供电可靠 性。
有利于提高电网的调 度和运行管理水平， 提升供电服务质量。
有利于及时修复故障， 防止故障扩大，减少 损失。
电网故障定位技术的发展历程
01
早期的电网故障定位主要依靠人工巡检和用户报修的方式，技 术手段相对落后。
02
行波法
总结词
行波法利用故障产生的暂态行波在线路中的传播特性来定位故障点。
详细描述
行波法通过检测故障产生的行波在线路中的传播时间，结合行波速度和测量点 位置，计算出故障点的位置。该方法定位精度较高，不受线路运行状态影响， 但需要高精度的行波测量和复杂的算法处理。
人工智能算法
总结词
人工智能算法利用机器学习、深度学习等技术对电网故障数据进行处理和分析， 实现故障定位。
03 电网故障定位系统
故障定位系统的组成
故障检测装置
用于检测电网中的故障，包括 短路、断路等异常情况。
数据采集装置
负责采集电网运行数据，如电 流、电压等，为故障定位提供 数据支持。
通信装置
将故障检测装置和数据采集装 置采集的数据传输至主站系统 ，实现数据的实时传输和共享 。
主站系统
对接收到的数据进行处理、分 析和定位，确定故障发生的位
立即组织抢修人员赶赴现场， 对D小区的智能配电网进行检 修，发现是分布式电源接入导 致电网电压波动。
该案例展示了如何通过智能配 电网的自动化监控系统和用户 终端的智能电表进行故障定位 ，及时发现并处理了分布式电 源接入导致的电网电压波动故 障。
05 电网故障定位的未来发展
人工智能在电网故障定位中的应用
总结词
提高故障定位速度
配电网故障定位的方法
配电网故障定位的方法快速，准确的故障定位是迅速隔离故障和恢复供电的前提，对于维护配电网的安全运行具有重要意义。
配电网故障定位快速，准确的故障定位是迅速隔离故障和恢复供电的前提，对于维护配电网的安全运行具有重要意义。
那么，如何对配电网进行快速，准确的故障定位呢？一、配电网故障处理特点配电网络馈线上一旦发生单相、相间、三相等短路时，设备上的F1U及时将故障信息卜传至主站系统。
即变电站SCADAS系统，若变电站运行人员处理不了，再次将信息上传至上一级调度，经调度SCADAS系统分析进行定位、隔离、恢复。
一般来说，配电网故障处理有以下几个特点：（1）配电网不仪有集中在变电站内的设备，而且还有分布于馈线沿线的设备，如柱上变压器、分段开关、联络开关等。
信号的传输距离较远，采集相对比较困难，而且信号具有畸变的可能性，如继电器节点松动。
开关检修过程中的试分/合操作及兀’U本身的误判断等都会干扰甚至淹没有用信号，导致采集到的信号产生畸变。
（2）配电网设备的操作频度及故障频度较高，因此运行方式具有多变性，相应的网络拓扑也具有自身的多变性。
（3）配电网的拓扑结构和开关设备性能的不同。
对故障切除的方式也不同。
如多分段干线式结构多采用不具有故障电流开段开关和联络线开关，故障由变电站的断路器统一切断，这种切除方式导致了停电范围的扩大。
配电网故障定化是配电网故障隔离、故障恢复的前提，它对于提高配电网的运行效率、改善供电质量、减小停电范围有着重要作用。
二、配电网故障定位的方法1、短路故障定位技术方法配电网系统中短路故障是指由于某种原因，引起系统中电流急剧增大、电压大幅下降等不利运行工况，同时该故障发生后会进一步引发配电网系统中变配电电气设备损坏的相与相、相对地间的大电流短接故障。
按照短路发生部位，可以分为三相短路、两相短路、两相对地短路、以及单相对地短路故障。
由于配电网发生短路故障后，其电流、电压等特征故障参量较为明显，故障定位技术方法的实现相对较为简单，工程中最常用的是“过电流法”。
配电网故障定位方法的探讨
配电网故障定位方法的探讨摘要：随着社会的不断发展，对电能质量以及供电可靠性的要求越来越高，确保供电的经济性、安全性以及可靠性成为当前电力企业面临的重要问题。
配电网的结构更为复杂，分支线众多，容易发生各种类型的故障，定位较为困难。
本文就配电网现阶段故障定位的方法进行对比，提出适合于配网自身性质的定位方法，供同行参考和借鉴。
关键词：配电网；故障定位；简述1.引言随着社会的不断发展，用电用户对电能质量以及供电可靠性的要求越来越高，当配电网线路发生故障后，供电部门需要快速对故障进行查找、隔离并恢复供电。
相对于输电网，配电网的结构更加复杂，分支线众多，所处环境较为恶劣，容易发生各种类型的故障，准确定位较为困难，据统计，用户停电事故中有近80%是由于配电网的故障引起，因此，实现配电网故障后的快速定位，对于提高配电网供电可靠性指标有着重要的意义。
2 配电网故障定位分类和方法现有的配电网故障定位的方法可分为两大类：一类是配电网故障区段定位，另一类是配电网故障精确定位。
其中，配电网故障区段定位是利用配网的自动化装置来监测网络各项参数的变化来进行故障判断的，其定位结果限定在两个自动化装置之间，而具体的故障点还需要其他定位方法或人工巡线确定。
配电网故障精确定位指的是不局限于现有的自动化装置的监测信息，而利用其他方法或安装相应定位装置来实现故障的精确定位，定位结果的误差较小，往往在百米级。
2.1 配电网故障定位分类（1）分布控制式定位配电网的分布控制式定位，该模式的系统较为独立，不依赖于配电自动化主站的统一调配，当线路发生故障时，各个分段开关之间依靠设定好的整定动作顺序来对故障线路进行隔离，以及恢复非故障线路的供电，或者通过配电自动化终端设备之间的相互通讯，对线路进行监控，实现故障区段的定位。
（2）集中控制模式定位由各配电终端单元采集配网各电压电流等数据信息后上传至配调中心（配电网主站），然后经由主站系统进行综合分析，判断出故障区段后，由自动化中心统一调度处理，对故障线路两端的开关下达动作指令，断开故障区段完成故障隔离。
配电线路故障定位技术及其应用
配电线路故障定位技术及其应用摘要：配电线路故障定位技术是以故障诊断技术为基础的一种新型的电网监控技术，它的理论基础由电位分析和测量技术构成。
目前，应用较多且具有较高价值的配电线路故障定位技术有红外故障定位技术、电磁定位系统、电力系统在线监测系统、基于网络技术为支撑的电气智能监测系统等。
关键词：配电线路故障定位技术及应用1.红外维修定位技术及应用3.1红外测温红外测温是利用红外线的透射特性对物体表面温度进行测量，一般情况下红外测温主要有两种方式直接测温，即利用温度计直接对被测物体进行测量;间接测温，即通过传感器直接对被测物体进行测量。
利用红外测温方法对缺陷进行检测可以避免漏检情况发生，并且可以精确地对故障部位进行测温，从而达到对设备安全运行状态能够实时监测和监控等目的。
3.2断路器缺陷定位及测量断路器故障定位及测量是通过红外探头在发生断路器接地故障时记录下活动频率和活动范围进行定位以及测量。
断路器故障位置主要为金属表面发热、断相、氧化及老化等。
因此，红外探针在接触或接地故障处测量红外信号时会受到金属材料温度和氧化程度等因素引起的温度变化影响，从而产生热量和金属粒子。
当红外探针在接触或接地故障区域测量时可发现断路器存在不同程度的接触不良及金属微粒故障。
3.3线路红外检修工作要求参数设置线路红外检修时，可根据实际情况设置工作要求。
其中对绝缘子的红外检测可设置绝缘子串、绝缘子、金属件、金具等参数。
对接地故障可设置接地故障发生后，红外检修的工作要求自动调整为10kv以下接地故障点自动工作,10kv及以上接地故障点可调整为1-5kv接地故障点自动工作。
对低压电网线路故障可设置故障位置，如发生接地故障则为线路故障点附近[1]。
2.电磁定位技术及应用2.1电磁感应试验电磁感应试验是利用电磁感应原理测量电网故障时在某一点上电磁干扰分量产生的相位变化，从而确定故障点的定位方法。
在电磁感应试验原理当中，由于配电线路一般都经过较长的路由损耗较大，因此其检测线路磁场时需要使用较大的感应电流以达到检测目的。
2024电网故障定位与隔离配网自动化
电网故障定位与隔离配网自动化目录•配网自动化概述•电网故障类型及原因分析•电网故障定位技术与方法•电网故障隔离技术与策略•配网自动化在故障定位与隔离中应用•电网故障定位与隔离技术发展趋势PART01配网自动化概述配网自动化定义与发展配网自动化定义利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。
配网自动化发展随着电力需求的不断增长和电网规模的扩大，配网自动化技术得到了快速发展。
从最初的就地控制、重合器时序整定配合，发展到基于馈线终端设备（FTU）的故障检测、定位、隔离和非故障区段恢复供电的馈线自动化（FA）系统，再到当前的配电自动化系统（DAS）与配电管理系统（DMS）一体化。
配网自动化系统功能负荷管理功能包括负荷监控、负荷控制、负荷预测等。
故障处理功能包括故障检测、定位、隔离和非故障区段恢复供电等。
配电SCADA功能实时数据采集、远程控制、越限报警、人工置数、事件顺序记录（SOE）等。
配电网络分析功能包括网络拓扑、状态估计、潮流计算、短路电流计算、电压/无功优化、负荷预测、故障定位和隔离等。
高级应用功能包括电能质量监测、分布式电源接入与控制、电动汽车充放电管理等。
配网自动化技术应用范围适用于10kV 及以下电压等级的配电网络，包括城市电网、农村电网及企业电网等。
可广泛应用于架空线、电缆、环网柜、开闭所、配电室、箱式变电站等配电设备。
适用于多种中性点接地方式：中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地等。
PART02电网故障类型及原因分析短路故障断线故障过载故障接地故障常见电网故障类型01020304包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路和三相短路，是电网中最常见的故障类型。
输电线路因外力或自身原因断裂造成的故障，可能导致供电中断。
电网中设备或线路长时间超过额定负载运行，导致设备损坏或线路跳闸。
智能电网中的电力设备故障定位
智能电网中的电力设备故障定位一、引言智能电网作为电力领域的重要发展方向，拥有诸多优势，例如高效能、环境友好以及对电力设备故障的快速定位能力等。
在智能电网系统中，电力设备故障定位是确保电网稳定运行的关键环节。
本文将围绕智能电网中的电力设备故障定位展开探讨，探究其原理、技术及挑战。
二、智能电网的发展背景智能电网利用信息化技术将传统电力系统与信息系统紧密结合，实现对电力系统的精细化管理。
智能电网的发展背景主要源于传统电力系统存在的问题，例如设备故障频繁发生、能源利用率低下以及电力负荷难以有效调控等。
通过引入新兴技术，智能电网打破了传统电力系统的瓶颈，成为当今电力领域的热点研究。
三、电力设备故障定位的原理电力设备故障定位是智能电网系统中重要的功能之一，其原理主要基于电力设备故障的特征与电压电流变化之间的关系。
传统的电力设备故障定位方法主要采用定位方法论，并结合电力设备的状态进行分析，例如短路故障的定位可以通过测量短路电流的大小和方向来确定发生故障的位置。
而在智能电网中，基于物联网技术以及大数据分析，电力设备故障定位更加精确和迅速。
四、智能电网中的电力设备故障定位技术1. 物联网技术在故障定位中的应用物联网技术的发展为电力设备故障定位提供了强有力的支持。
通过传感器和通信技术，可以实时采集电力设备运行状态以及电流、电压等数据，形成大数据。
利用物联网技术，可以将这些数据进行传输、分析和处理，从而实现远程故障定位和监控。
2. 大数据分析在故障定位中的意义大数据分析作为智能电网中的核心技术，对电力设备故障定位起到了重要作用。
通过对大量的历史故障数据进行深度学习和数据挖掘，可以建立电力设备故障的模型和规律，更准确地定位故障位置。
此外，大数据分析还可以通过数据预测和趋势分析，提前发现潜在的故障风险，采取相应的措施进行预防和维修。
五、智能电网中电力设备故障定位的挑战智能电网中电力设备故障定位虽然具有许多优势，但仍然面临一些挑战。
配电网故障的识别与定位方法
配电网故障的识别与定位方法摘要：在配电网运行过程中，确保线路故障的快速检测与定位，既是规避大面积停电事故的关键基础，又是保障配电网供电可靠性与稳定性的重要前提。
对此，从国内外配电网选线、定位技术研究与发展现状出发，对现有配电网故障识别及定位方法进行分析，研究其存在的问题和不足，提出一种基于交流定位法和直流定位法优势互补的综合故障识别理论，并借助仿真试验验证其可行性，最终有效提升配电网故障处理效率，保障我国配电网的持续稳定运行。
关键词：配电网；故障识别；故障定位；交直流综合法引言：近年来，伴随着人们生活水平的显著提高，对于供电可靠性、稳定性的要求越来越高，如何保障电能质量以及配电网的持续稳定运行，始终是配电网运维管理人员面临的核心问题。
其中，在配电网系统中，以单相接地故障发生频率最高，当此类故障发生时，虽不会对系统正常工作产生较大影响，但长时间的带故障运行往往会影响配电网系统的安全性，增大系统的事故风险。
因此，需在配电网故障发生后快速进行故障识别与定位，进而一方面降低因配电网故障所致的电力企业损失，另一方面帮助管理人员制定科学的故障解决方案。
1 国内外配电网故障识别与定位研究发展现状1.1配电网故障识别研究发展现状伴随着现代科学技术的不断发展，对于配电网故障诊断技术的研究也逐渐深入，形成了多种配电网故障识别与定位理论。
其中，由于不同国家配电网存在差异，其所采用的配电网故障识别方法也不尽相同。
例如，日本配电网中性点接地以高电阻或不接地两种方式为主，因此其多采用零序过电流法来切除故障线路；法国配电网系统中性点经消弧线圈接地，故采用零序导纳法来解决故障选线问题。
而对于我国，包括零序电流功率法、谐波法、注入信号法在内的故障识别手段均较为常见，但其实际应用效果却不够明显。
同时，针对不同配电网故障类型，我国一些专家设计研制了相应的自动选线装置，但误判错判问题仍较为严重。
因此，由监控人员现场检查以确定故障线路，仍是当前配电网故障识别的主要方法。
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配电网故障定位
1 配电网故障定位的原因
随着经济的发展和人们生活水平的提高，对供电可靠性也提出了更高的要求，在配电网发生故障后，对故障设备进行快速、准确的定位显得越来越重要和迫切了。
2 配电网故障定位的方法
（1）矩阵算法El-s]，其计算速度快，但对上传故障
信息的准确度要求比较高，容错性较差。
（2）专家系统Ⅲ，通过将获取的故障信息与知识
库中的记录进行比较来确定故障位置，定位准确率
较高，但是专家系统中的专家知识库的建立与维护
是一件烦琐和艰巨的工作，往往由于知识库的维护
不到位使得专家系统在适应网络结构变化方面不尽
人意。
（3）S注入法
S注入法是利用故障时暂时闲置的电压互感器
注入交流信号电流,通过检测故障线路中注入信号
的路径和特征来实现故障测距和定位[11～13]。
在发生接地故障后,通过三相电压互感器的中性点向接地线路注入特定频率的电流信号,注入信号会沿着故障线路经接地点注入大地,用信号寻迹原理即可实现故障选线并可确定故障点。
不少电力部门要求在系统出现单相接地时选出接地线路后立即停电,在停电状况下进行接地点定位。
针对此种情况,文献[14]在基于注入信号电流定位法的基础上,提出了“直流开路,交流寻踪”的离线故障定位新方法。
考虑到线路停电后绝缘可能恢复,该方法首先通过外加直流高压使接地点处于保持击穿状态,然后注入交流检测信号,通过寻踪注入的交流信号找出故障的准确位置。
S注入法最大的优点在于其适合于线路上只安装2相电流互感器的系统。
其缺点在于:注入信号的强度受PT容量限制;接地电阻较大时线路上分布电容会对注入的信号分流,给选线和定点带来干扰;如果接地点存在间歇性电弧现象,注入的信号在线路中将不连续,给检测带来困难。
该方法寻找故障点花费时间较长,有可能在此期间引发系统的第2点接地,造成线路自动跳闸。
（4）故障测距法
4.1 阻抗法
阻抗法的故障测距原理是假定线路为均匀线,在不同故障类型条件下计算出的故障回路阻抗或电抗与测量点到故障点的距离成正比,从而通过计算故障时测量点的阻抗或电抗值除以线路的单位阻抗或电抗值得到测量点到故障点的距离。
对利用最小二乘法进行测量阻抗参数估计进行了初步探讨,以解决线路阻抗参数在距离保护中不够准确的问题;文献[4]对利
用故障分量电流的阻抗法进行研究,以提高阻抗法故障测距的精度。
阻抗法具有投资少的优点,但受路径阻抗、线路负荷和电源参数的影响较大,对于带有多分支的配电线路,阻抗法无法排除伪故障点,它只适合于结构比较简单的线路
4.2行波法
根据行波理论,无论是相间短路故障还是单相接地故障,都会产生向线路两端传播的行波信号,利用在线路测量端捕捉到的暂态行波信号可以实现各种类型短路故障的测距。
行波法是通过测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间或利用故障行波到达线路两端的时间差来计算故障距离。
在输电线路行波测距技术获得成功应用的基础上,已经有科研人员对配电网络的故障行波测距开展研究。
通过识别来自故障点和不连续点的反射波来确定故障区段,从而找出与故障点相关的两个反射波,并由这两个波的最大相关时间计算得到故障点到检测端距离的单端行波测距方法。
将零模和线模分量相结合,用零模分量对故障点反射波和对端反射波进行识别,用线模分量实现铁路自闭/贯通线路(一种独特的配电线路)的故障测距。
上述两种方法从理论上可行,但由于配电网结构复杂,混合线路接头处,线路分支处和负荷处均为波阻抗不连续点,行波在波阻抗不连续点的折射和反射造成线路一端测得的行波波形将特别复杂,很难正确识别出故障点的反射波,使测距实现困难。
利用双端行波法
实现故障测距,并解决了测距中波速度不连续的问题,有一定的实用性,但它只是对双端行波故障测距做了简单仿真验证,对实际应用中面临的困难和关键技术问题考虑不足,离实用化还有一定距离。
3 配电网故障定位研究展望
文中所述故障定位方法按照检测方式可分为主动式和被动式两种。
主动式一般是在线路不停电的情况下,故障发生后向系统注入特定的信号实现故障定位,如果接地点存在间歇性电弧现象,注入的信号在线路中将不连续,给故障定位带来困难,若是在
离线的情况下利用其实现故障定位,需要外加直流高压使接地点保持击穿状态,势必增加投资和检测复杂性。
被动式主要是利用故障发生时采集信号中包含的故障信息以及故障前后线路参数的变化实现故障点的定位,不需要额外增加设备,在现场容易实现,所以利用被动式检测方法查找故障点是今后配电网故障定位的发展方向。
行波法具有不受系统参数、系统运行方式变化、线路不对称及互感器变换误差等因素的影响,在电子技术日益发展的今天,利用故障产生的行波信息实现配电网故障测距具有重要研究意义。
但如何解决好实际应用中面临的关键技术问题,比如行波测距模式的确定、行波信号的获取、架空电缆混合线路的影响、多分支线路的影响以及高阻接地故障的影响等,是其获得成功应用的关键。
另外,通过安装故障指示器或线路FTU来实现配电线路故障尤其是单相接地故障定位,仍然具有重要研究价值。
随着技术的进步,只要选择检测原理与系统相适应的设备,一定可以提高单相接地故障定位的准确性和可靠性。